曾祥君 唐欣
习近平总书记主持召开中央财经委员会第九次会议时指出,要实施可再生能源替代行动,深化电力体制改革,构建以新能源为主体的新型电力系统。
截至2021年,湖南新能源发电装机容量达到1365万千瓦,同比增加221万千瓦,成为电源装机增长的绝对主力,新能源在电源总装机中占比提升至25.2%。但新能源出力的随机性、波动性、不确定性强,具有“极热无风”“晚峰无光”等反调峰特性。为积极应对新能源大规模发电对电力系统安全稳定运行的挑战,有必要针对新型电力系统安全运行和经济管理开展专门研究,推进电力装备制造业升级、电网数字化转型、电力市场建设,确保新型电力系统安全可控、经济高效运行。
大力研发新能源装备,推动新能源产业升级发展
据湖南电网规划,到2025年末省内新能源装机达到2500万千瓦以上,装机占比超过30%;到2035年省内新能源装机达到5000万千瓦以上,装机占比超过50%,成为电源装机主体,支撑湖南满足“碳达峰”要求。新能源成为装机主体后,电力系统的调节能力将被削弱,因此,有必要大力开展新能源技术研究和新能源装备研制。
一是加强新能源发电预测、运行模拟和供需保障等关键技术攻关,设立新能源供需预测、监测和预警技术研究中心,重点支持新能源发电、智能电网等相关学科建设;二是进一步开展新能源产业专项规划,制定产业发展优惠政策,引导企业加大在新能源装备制造与应用中的投入,推进新能源装备的技术革新与研发生产,增强新能源企业市场竞争力;三是依托以衡阳特变电工、长高集团、中车集团为龙头的“千亿级”能源装备产业链,开展合作研发和联合设计等协同创新工作,突破高压直流/直流变压器、换流器、断路器的设计及制造成套关键技术,提升湖南新能源产业的整体水平。
加强电网技术与数智化技术融合,推动电网数智化转型
为保证湖南电能供给,湖南电网将形成“强直强交”跨省跨区输电通道。湘东将形成以长沙特高压、祁韶直流为依托的500千伏内外部立体双环网,湘南将形成“日”字型环网,西电东送形成4回通道,南北部电网间形成5回输电通道。未来湖南网将是交直流混合大电网、微电网与调节负荷共存的电网,呈现“高比例可再生能源”和“高比例电力电子设备”的“双高”特征。“双高”电网低惯性、低短路比的特性给电网稳定运行带来巨大挑战。因此,有必要加强电网数字化、智能化建设。
一是研发基于云技术的调控系统体系架构和平台。加强统一的调度数据共享与信息交流平台关键技术、多级调度多专业之间一体化协同维护的关键技术、基于大数据的广义电力可靠性分析和控制决策技术、电力系统智能充裕度分析技术等关键技术研究,建立包含大规模储能系统的能源互联网真型模拟平台,构建多时空尺度下新型电力系统实时稳定评估和协同安全防御体系。二是加强传统电网技术与数智化技术融合。应用大数据、云计算、物联网、人工智能、移动互联网和区块链等先进数智转型技术,优化电网中的能量流和信息流,增强电网经济性、灵活性、可靠性;开展下一代电网信息通信安全技术体系研究,实现工控系统与移动应用安全、信息安全监控预警、信息安全与业务融合等技术突破,研制自主化的电网信息安全自主可信可控设备。三是研究大数据、人工智能、图计算等数据类基础共性技术。围绕自动化模型训练、智能标注、云边协同共享等方向打造自主可控人工智能化平台;在图像目标检测、知识图谱等应用场景开展深度学习算法模型攻关,用电力人工智能算法支撑业务智能化发展。
推进电力体制机制改革,建立完善的市场机制和政策体系
2021年,湖南全社会用电量2154.5亿千瓦时,同比增长11.7%,2019-2021年两年年均增速7.5%;外电入湘电量360.6亿千瓦时,比上年同期增加14.3%,2019-2021年两年年均增速21.4%。未来湖南电力缺口将逐年增大,完善的电力市场可促进电力资源的大范围优化配置。湖南的电力市场建设尚处于起步阶段,因此有必要加紧建立完善的电力市场机制和政策体系。
一是建立政府主导、电网企业实施、新能源和储能参与的市场化运营机制。推动主管部门出台新能源产业优惠补贴政策,鼓励电网公司构建灵活性调节资源库,加快探索储能规模化入市的商业模式。二是通过负荷聚合商整合需求侧资源,利用能源大数据构建可控负荷监测、管理平台,合理引导用户有序用电,鼓励用户使用智慧家居错峰用电,实现尖峰负荷削减。建设综合能源管理系统,搭建智慧能源服务平台,吸引大工业用户参与需求侧管理,以缓解新型电力系统下电力供需紧张。三是完善峰谷电价机制,建立分时电价动态调整机制。考虑湖南电力系统峰谷差率、新能源装机占比、系统调节能力等因素,科学划分峰谷时段,合理拉大峰谷电价价差,强化尖峰电价、深谷电价机制与电力需求侧管理政策的衔接协同。
(作者分别系长沙理工大学副校长,教授,博士生导师;长沙理工大学电气与信息工程学院副院长,教授,博士生导师)